DE10024513A1 - Strangführungsrolle - Google Patents
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Abstract
Um bei einer Führungsrolle (2) für Stranggießanlagen, die von mehreren fluchtenden Rollenabschnitten (20, 30, 40) gebildet ist, die Wanderungsbewegungen der Strangführungsrolle in Achsrichtung und thermisch bedingte Verspannungen in ihr zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß ein beiderseits von Rollenabschnitten (20, 40) benachbarter Rollenabschnitt (30) entweder an seinen beiden Enden mit Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32) versehen ist und diese Rollenzapfen in Ausnehmungen (25, 45) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen (35a, 35b) versehen ist und Stützlager (33, 34) aufweisende Rollenzapfen (22, 41) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) in diese Ausnehmungen (35a, 35b) eingreifen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle für Stranggießanlagen, die in mehrere zueinander
fluchtende Rollenabschnitte unterteilt ist, wobei benachbarte Rollenabschnitte mit einem ein
Stützlager tragenden Rollenzapfen verbunden sind und der in einem Rollenzapfen endende
Rollenabschnitt in eine Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes eingreift.
Bei Anlagen zum kontinuierlichen Gießen von Metallsträngen, bei denen das Verhältnis von
Strangbreite zu Strangdicke sehr groß ist, wie beispielsweise Brammen oder Dünnbrammen,
werden die den Strang entlang seiner Breitseiten stützenden und führenden Strangführungs
rollen in mehrere Rollenabschnitte mit fluchtenden Achsen unterteilt.
Bei der aus der AT-B 290 750 bekannten Stranggießanlage sind die nebeneinander ange
ordneten Rollenkörper auf einer gemeinsamen Achse gelagert, wobei zwischen die einzelnen
Rollenkörper Stützglieder bzw. Achshalter eingreifen, die an Bogenlängsträgern oder an
hintergreifenden Balken oder an einer ortsfesten Rahmenkonstruktion abgestützt sind, wie
dies an Stranggießanlagen dieser Art üblich ist. Durch die Einzelabstützung aller Rollen
körper sind auf der gemeinsamen Achse extrem viele Lager erforderlich, wobei die Störan
fälligkeit dieser Konstruktion wegen der aufwendigen Versorgung der vielen Lagerstellen mit
Schmiermittel groß ist.
Aus der AT-B 335 093 ist eine gattungsbildende Strangführungsrolle bekannt, die von
mehreren zueinander fluchtenden und identischen Rollenabschnitten gebildet ist und die mit
einem alle Rollenabschnitte zentrisch durchsetzenden Zuganker verspannt ist. Durch den
asymmetrischen Aufbau der Strangführungsrolle kommt es zu einer Wanderbewegung dieser
Strangführungsrolle in Achsrichtung, die zu vermehrtem Verschleiß in den Lagerungen und
an der Verbindung benachbarter Rollenabschnitte führt. Dieselbe Problematik stellt sich bei
einer Ausführungsform der Strangführungsrolle gemäß der DE-C 27 42 570.
Aus der DE-B 24 20 514 ist ebenfalls eine mehrfach gelagert, in identische Rollenabschnitte
unterteilte Führungsrolle für Stranggießanlagen bekannt. Auch hier zeigen sich die zuvor
beschriebenen Nachteile durch den asymmetrischen Aufbau der Führungsrolle.
Aus der DE-A 24 23 224 ist eine unterteilte, mehrfach gelagerte Führungsrolle für Strang
gießanlagen bekannt, die von abwechselnd, fluchtend aneinandergereihten Rollenabschnitten
und Lager tragenden Wellenstummeln gebildet ist. Durch die Vielzahl von konstruktiv
aufwendig gestalteten Bauteilen ergeben sich erhöhte Fertigungskosten und ein großer
Montageaufwand.
Weiters ist es bekannt, mehrere Vollkörperrollen nebeneinander anzuordnen und einzeln
beidseitig an einer ortsfesten Rahmenkonstruktion der Stranggießanlage zu lagern. Dadurch
sind zwangsweise zwei Zapfenlager mit großem Platzbedarf nebeneinander positioniert und
der Gußstrang ist in diesem Bereich nicht unterstützt, wodurch es zu einem Ausbauchen der
Strangschale kommt und erhöhte Innendehnungen im Strang auftreten. Damit erhöht sich die
Rißanfälligkeit des Stranges.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten
und stellt sich die Aufgabe, eine Strangführungsrolle vorzuschlagen, durch die Wanderungs
bewegungen der Strangführungrolle in Achsrichtung und von den thermischen Bedingungen
in der Strangführungsrolle abhängige Verspannungen vermieden werden. Weiters ist es ein
Ziel der Erfindung, die Strangführungsrolle aus kostengünstig zu fertigenden Bauteile zu
bilden und wartungsfreundlich zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein beiderseits von Rollenab
schnitten benachbarter Rollenabschnitt entweder an seinen beiden Enden mit Stützlager
tragenden Rollenzapfen versehen ist und diese Rollenzapfen in Ausnehmungen der
benachbarten Rollenabschnitte eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen
versehen ist und Stützlager tragende Rollenzapfen der benachbarten Rollenabschnitte in diese
Ausnehmungen eingreifen. Durch den symmetrischen Aufbau eines zentralen von weiteren
Rollenabschnitten flankierten Rollenabschnittes resultiert aus der auf die gesamte
Strangführungsrolle wirkenden Gewichtsbelastung durch die Bramme eine optimale, nämlich
minimierte und symmetrische Durchbiegung der Strangführungsrolle. Eine bevorzugte
Ausführungsform wird von einem mittig angeordneten Rollenabschnitt gebildet, der an seinen
beiden Enden mit Stützlager tragenden Rollenzapfen versehen ist. Die Anzahl der
benachbarten Rollenabschnitte ist aus Symmetriegründen an beiden Seiten dieselbe.
Eine fertigungstechnisch einfache und verschleißarme Ausgestaltung besteht darin, daß der
Rollenzapfen eines Rollenabschnittes in der Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes
in abgedichteten Lagerungen, vorzugsweise abgedichteten Gleitbuchsen oder sphärischen
Lagern gelagert ist. Damit werden Relativbewegungen, vor allem thermisch bedingte
Axialbewegungen und aus der Rollendurchbiegung resultierende Kippbewegungen
spannungsfrei zugelassen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind benachbarte Rollenabschnitte
zueinander mit einer formschlüssigen Verspanneinrichtung gegen Verdrehen und axiale
Verschiebungen gesichert, vorzugsweise quer zu ihrer Längserstreckung von einer
Spannhülse durchsetzt. Insbesondere die Spannhülsenverbindung erweist sich gegenüber der
aus der AT-B 335 093 bekannten Zugankerverspannung als konstruktiv einfacher und
kostensparender. Außerdem fixiert die Spannhülse durch Formschluß und verhindert dadurch
eine mögliche Kriechbewegung mit Reibung und Verschleiß in den Zapfenverbindungen.
Derartige Kriechbewegungen entstehen im üblichen Anlagenbetrieb durch ungleichmäßige
Abnützung der Rollenoberfläche infolge des Vergießens von Brammen mit unterschiedlicher
Breite. Vorzugsweise durchsetzt die Verspanneinrichtung die Lagerung des Rollenzapfens
eines Rollenabschnittes in der Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes.
Beim Durchlauf des gegossenen Stranges durch das Stütz- und Führungsgerüst der Strang
gießanlage werden die Strangführungsrollen durch den Linienkontakt mit dem heißen Strang
und durch dessen Wärmeabstrahlung thermisch belastet. Zur Kühlung der Führungsrollen
weisen die Rollenabschnitte einen zentralen Kühlmittelkanal auf und die Kühlmittelkanäle
benachbarter Rollenabschnitte sind mit Kühlmittel-Überleithülsen verbunden.
In den Figuren wird für eine nicht angetriebene Führungsrolle ein nicht einschränkendes
Ausführungsbeispiel dargestellt, aus dem sich weitere Vorteile und Merkmale der
vorliegenden Erfindung ergeben. Fig. 1 zeigt eine aus drei Rollenabschnitten gebildete
Führungsrolle in einer schematisierten Schnittdarstellung. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch
die Führungsrolle im Verbindungsbereich zweier benachbarter Rollenabschnitte entlang der
Schnittebene A-B. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer aus drei Rollenabschnitten
aufgebauten Führungsrolle in einer schematischen Schnittdarstellung.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung sind gleich Bauteile mit denselben Bezugszeichen
versehen.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Gußstrang bezeichnet, der beispielsweise einen Brammen- oder
Dünnbrammenquerschnitt aufweist, der auf einer Führungsrolle 2 aufliegt bzw. dessen
Strangschale durch die Führungsrolle gestützt wird. Bei Stranggießanlagen bilden eine
Vielzahl von in Strangförderrichtung hintereinander angeordnete Führungsrollen
üblicherweise ein den heißen Güßstrang stützendes Rollenkorsett. Die Führungsrolle 2 ist aus
mehreren Rollenabschnitten 20, 30, 40 entlang einer fluchtenden Drehachse 3 gebildet. Die
Rollenabschnitte 20, 30, 40 enden in Rollenzapfen 21, 31, 32, 42 und sind über Stützlager 23,
33, 34, 43 am nur andeutungsweise dargestellten Strangführungsgerüst 4 der Stranggieß
anlage abgestützt. Die Rollenabschnitte 20, 40 weisen zentrische Ausnehmungen 24, 44 auf,
in die die Rollenzapfen 31, 32 des Rollenabschnittes 30 eingreifen bzw. hineinragen und dort
über abgedichtete Lagerungen 36, 37, die von abgedichteten Gleitbuchsen oder spährischen
Lagern gebildet sind, in den Ausnehmungen 24, 44 geführt sind.
In Fig. 1 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Führungsrolle 2 dargestellt, die
sich durch ihren symmetrischen Aufbau und der günstigen gegenseitigen Abstützung der
Rollenabschnitte auszeichnet. Der mittlere Rollenabschnitt 30 endet an beiden Stirnseiten in
Rollenzapfen 31, 32, die in Stützlagern 33, 34 drehbar gelagert sind und durch die die
vorwiegend auf den mittleren Rollenabschnitt 30 wirkenden Gewichtskräfte des Gußstranges
über diese Stützlager 33, 34 direkt in das Strangführungsgerüst 4 abgeleitet werden. Die
Stützlager 33, 34 durchragende Rollenzapfen 31, 32 greifen in die Ausnehmungen 25, 45 der
benachbarten Rollenabschnitte 20, 40 ein und stützen diese ab. Durch die sich dadurch
ergebende Kräfteverteilung wird die Durchbiegung des mittleren Rollenabschnittes 30
minimiert.
Zur Einhaltung gleichmäßiger Temperaturverhältnisse in der Führungsrolle 2 sind die
einzelnen Rollenabschnitte 20, 30, 40 von zentrisch angeordneten Kühlmittelkanälen 28, 38,
48 durchsetzt und im Übergangsbereich zwischen benachbarten Rollenabschnitten mit
Kühlmittel-Überleithülsen 5, 6 verbunden. Die der thermischen Strahlung des heißen
Gußstranges ausgesetzten Stützlager 23, 33, 34, 43 sind in nicht dargestellter Weise mit Kühl-
und Schmiermittelleitungen verbunden, desgleichen ist dies für die Lagerungen 36, 37 bei
Bedarf vorgesehen.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Führungsrolle 2 im Bereich der Lagerung 36. Die Rollen
abschnitte 20, 30 und die Lagerung 36 ist durch eine Verspanneinrichtung 7, die von einem
Spannbolzen gebildet ist, quer zur Drehachse 3 der Führungsrolle drehfest verbunden.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Führungsrolle 2 dargestellt, bei der die
Rollenzapfen 22, 41 den Rollenabschnitten 20, 40 zugeordnet sind und der mittlere
Rollenabschnitt 30 an seinen beiden Stirnseiten Ausnehmungen 35a, 35b aufnimmt, in die die
Stützlager 33, 34 tragenden Rollenzapfen 22, 41 eingreifen. Sie sind dort analog der
Ausführungsform nach Fig. 1 abgestützt.
Die bevorzugte Ausführungsform der Strangführungsrolle ist von drei Rollenabschnitten
gebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf drei Rollenabschnitte beschränkt. Auch bei fünf
Rollenabschnitten ist ein symmetrischer Aufbau der Führungsrolle möglich, wobei auch bei
dieser Ausführungsform der zentrale Rollenabschnitt erfindungsgemäß ausgebildet ist.
Claims (5)
1. Führungsrolle für Stranggießanlagen, die in mehrere zueinander fluchtende
Rollenabschnitte (20, 30, 40) unterteilt ist, wobei benachbarte Rollenabschnitte (20,
30; 30, 40) mit einem ein Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32; 22, 41)
verbunden sind und der in einem Rollenzapfen (31, 32; 22, 41) endenden
Rollenabschnitt (20, 30, 40) in eine Ausnehmung (25, 45; 35a, 35b) des benachbarten
Rollenabschnittes (20, 30, 40) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß ein beiderseits
von Rollenabschnitten (20, 40) benachbarter Rollenabschnitt (30) entweder an seinen
beiden Enden mit Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32) versehen ist und
diese Rollenzapfen (31, 32) in Ausnehmungen (25, 45) der benachbarten
Rollenabschnitte (20, 40) eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen
(35a, 35b) versehen ist und Stützlager (33, 34) tragende Rollenzapfen (22, 41) der
benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) in diese Ausnehmungen (35a, 35b) eingreifen.
2. Führungsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenzapfen (31,
32; 22, 41) eines Rollenabschnittes (20, 30,40) in der Ausnehmung (25, 45, 35a, 35b)
des benachbarten Rollenabschnittes (20, 30, 40) in abgedichteten Lagerungen (36, 37),
vorzugsweise abgedichteten Gleitbuchsen oder sphärischen Lagern gelagert ist.
3. Führungsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte
Rollenabschnitte (20, 30; 30, 40) zueinander mit einer formschlüssigen
Verspanneinrichtung (7) gegen Verdrehen und axiale Verschiebungen gesichert sind,
vorzugsweise quer zu ihrer Längserstreckung von einer Spannhülse durchsetzt sind.
4. Führungsrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verspanneinrichtung (7) die Lagerung (36, 37) des Rollenzapfens (22, 31, 32, 41)
eines Rollenabschnittes (20, 30, 40) in der Ausnehmung (25, 35a, 35b, 45) des
benachbarten Rollenabschnittes (20, 30, 40) durchsetzt.
5. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rollenabschnitte (20, 30, 40) einen zentralen Kühlmittelkanal (28, 38, 48) aufweisen
und die Kühlmittelkanäle (28, 38; 38, 48) benachbarter Rollenabschnitte mit
Kühlmittel-Überleithülsen (5, 6) verbunden sind.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GMBH, LINZ, AT |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: MAIER, D., DIPL.-ING. UNIV., PAT.-ASS., 81739 MUEN |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: KINNSTAETTER, KLAUS, DIPL.-PHYS.UNIV., DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PRIMETALS TECHNOLOGIES AUSTRIA GMBH, AT Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GMBH, LINZ, AT |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: KINNSTAETTER, KLAUS, DIPL.-PHYS.UNIV., DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |